Рибонуклеотидредуктаза

Рибонуклеотидредуктаза - фермент, катализирующий конверсию рибонуклеотидов в 2`-дeзoкcиpибoнyклeoтиды. Этот фермент, имеющий ключевое значение для биосинтеза ДНК у большинства живых организмов, представляет собой железо-протеиновый комплекс, не зависящий от корриноидов. Однако ряд микроорганизмов и различные Euglenophyt содержат рибонуклеотидредуктазу, коферментом которой является аденозилкобаламин. Оказалось, что фермент состоит из одной полипептидной цепи с мол. массой 76000. Субстратом для рибонуклеотидредуктазы являются рибонуклеозидтрифосфаты. Для очищенной рибонуклеотидредуктазы необходимыми кофакторами, кроме аденозилкобаламина, являются тиолы.

Витамин В15

Получение и аналоги витамина В15

Впервые, как уже было упомянуто во введении, витамин В15 был обнаружен в экстракте печени быка.

Пангамовая кислота представляет собой эфир D-глюконовой кислоты и диметилглицина с молекулярной массой 281.

(СH3)2NCH2COOCH2(HCOH)4COOH

Получают пангамовую кислоту следующими двумя способами:

1. Взаимодействием D-глюконолактона с монохлоруксусной кислотой и последующей обработкой продуктов реакции диметиламином.

2. Этерификацией глюконовой кислоты с диметилглицином. (выход около 25%)

Пространственное строение молекулы витамина В15 изображено на рис. 9 (Приведено строение пангамата кальция, соли, применяющейся в терапевтических целях)

Аналогами витамина В15 можно считать ряд соединений, представленных на рис. 10, так как во всех этих соединениях метильная группа лабильна, что и обуславливает биохимические свойства витамина В15.

Механизм действия

Потребность в витамине В15 (по Кребсу, данные от 1951 г.) составляет менее двух мг. в сутки. Однако принадлежность пангамовой кислоты к витаминам не доказана, в частности не существует достоверных сведений об авитаминозах или гипервитаминозах, связанных с этим соединением. Предпринимались попытки определить токсичность пангамовой кислоты в связи с ее широким применением в терапии. Выяснилось, что токсическая доза для витамина В15 приблизительно в 100000 раз превышает терапевтическую, т. е. вещество, фактически, безвредно.

Если кобаламиновые ферменты являлись в реакциях трансметилирования переносчиками метильной группы, то пангамовая кислота, судя по всему, выступает в этих реакциях в качестве донора одноуглеродного рацикала.

Лишь немногие вещества способны передавать СН3-группу другим молекулам. Среди них метионин, холин, бетаин и некоторые незаменимые аминокислоты.

В целом кажущаяся универсальность биологического действия витамина В15 (см. раздел «Клиника») обусловлена метилирующей способностью пангамовой кислоты и ее активностью в окислительных процессах.

Как и витамин В12, пангамовая кислота принимает участие в реакциях синтеза метионина, холина, креатина, адреналина, стеринов и стероидных гормонов.

По теории Борсука и Дубнова синтез креатина проходит в две стадии. На первой стадии, которая проходит в почках, из аргинина и глицина образуется гуанидиноуксусная кислота, затем в печени гуанидиноуксусная кислота подвергается метилированию (вторая стадия). Последовательность синтеза креатина была подтверждена опытами с изотопами в работах Блоха и Шенгеймера (Bloch, Shoengheimer, 1941) и ряда других исследователей.

Борсук и Дубнов в опытах in vitro установили высокую специфичность креатинсинтезирующей системы к метильному донору (из 30 испытанных аминов в реакцию вступили лишь метионин и холин).

Способность пангамовой кислоты заменять в реакциях трансметилирования такой классический донор метильной группы, как метионин, вызывает у исследователей большой интерес.

Предположительно характерными для пангамовой кислоты являются реакции окислительного деметилирования, протекающие аналогично подобной реакции саркозина . Образующийся формальдегид используется затем в реакции синтеза серина или конденсируется – в зависимости от условий ферментативного процесса.

Описанный процесс начинается переносом атома водорода с саркозина (или диметилглицина) на саркозиндегидрогеназу (соотв., диметилглициндегидрогеназу), затем атом водорода передается флавопротеину, через него ферментам дыхательной цепи (цитохромы b, c, a, a3) и, наконец, кислороду. Стимуляция витамином В15 тканевого дыхания обусловлена, по всей видимости, именно этим процессом.

Клиника

Витамин В12

В качестве иллюстрации широты клинического применения витамина В12 можно привести выдержку из «Инструкции по применению витамина В12», утвержденной фармакологическим комитетом Ученого совета Минздрава СССР 29 июня 1955 года:

«Витамин В12 представляет собой кристаллическое вещество красного цвета, обладающее выраженным кроветворным действием в ничтожно малых дозах. Применение показано при следующих заболеваниях:

1) Болезнь Аддисон-Бирмера, включая случаи с нарушением функций нервной системы

2) Спру (тропическая и нетропическая формы)

3) Мегалобластическая анемия у детей

Рекомендуется испытать*:

1) Лучевая болезнь

2) Гиперхромная макроцитарная анемия

3) Анемии канкрозные

4) Анемии после резекции желудка

5) Анемии различного происхождения в предоперационном периоде.

6) Анемии макроцитарные гастроэнтерогенные

7) Острые хронические гепатиты и циррозы печени

8) Токсические анемии»

Вопрос о том, действует ли витамин В12 непосредственно на костный мозг, или его роль состоит лишь в активации фолиевой кислоты путем перевода ее в фолиновую.

В опытах Астальди, Вальдини и Фругони (1948), Томпсона (1952), Нивега (1953) с культурами тканей показали, что печеночные экстракты, также как и фолевая кислота в чистом виде, будучи добавлены к культуре костного мозга больных пернициозной анемией в стадии обострения способствуют ускорению вызревания мегалобластов и появлению нормобластов, в то время как кристаллический витамин В12 оказался неэффективен.

Витамин В15

Пангамовая кислота выпускается отечественными фармацевтическими предприятиями в виде кальциевой соли (пангамат кальция). Она активирует кислородный обмен, применяется при острых отравлениях алкоголем и другими наркотиками, при применении препаратов барбитуровой кислоты, салицилата натрия, ацетилхолина, кортизона, при отравлениях хлорсодержащими органическими соединениями и антибиотиками тетрациклинового ряда. Проявляет липотропный* эффект.